نظرًا لإدارة كميات هائلة من البيانات وتوزيعها وتبادلها في جميع أنحاء العالم في الوقت الحاضر ، تتوسع شبكات مراكز البيانات من حيث العدد والسعة ، مما يدفع الحاجة إلى الاتصال البيني لمركز البيانات (DCI). بينما تتحرك الصناعات بسرعة مع تطوير 100G ، أصبح الاختيار بين هذين الصيغتين للتعديل - الاكتشاف المتماسك والكشف المباشر ، هو السؤال الرئيسي الذي يجب على مصممي البنية التحتية للميترو DCI مواجهته عند بناء شبكات 100G DCI اليوم. ستركز هذه المقالة على هاتين الطريقتين للكشف وإجراء مقارنة بينهما.
كشف متماسك
الكشف المتماسك هو تقنية للكشف عن الإشارات الضوئية مفيدة في كل من أنظمة اتصالات الألياف الضوئية والقياسات وأجهزة الاستشعار البصرية. يستخدم مذبذبًا محليًا في جهاز الاستقبال ، مما يتيح النقل بسرعة 100 جيجابت / ثانية على طول موجي واحد لشبكات DWDM طويلة المدى. مع القدرة على القيام بالكشف المتماسك ، يمكن للمستقبل البصري أن يتتبع مرحلة المرسل البصري لاستخراج أي معلومات عن الطور والتردد التي تحملها إشارة مرسلة.
على الرغم من أن الاكتشاف المتماسك هو مفهوم مشتق من أنظمة الاتصالات اللاسلكية ، فقد تم استخدامه على نطاق واسع في اتصالات الألياف الضوئية ، وبالتالي كان له تأثير كبير على الشبكات البصرية طويلة المدى. ولكن بالنسبة إلى 100G metro DCI ، فإن التكلفة المتزايدة واستهلاك الطاقة للكشف المتماسك هي المشاكل الأخرى المزعجة.
الكشف المباشر
يمكن للاكتشاف المباشر فقط اكتشاف اتساع الإشارات عند استقبال محطة الاستقبال. يختلف عن الاكتشاف المتماسك الذي يمكنه استخراج معلومات السعة والتردد والطور من الناقل البصري ، يمكن لنظام الكشف المباشر فقط تعديل الموجة الضوئية عبر تعديل الكثافة.
بشكل عام ، يتم استخدام الاكتشاف المباشر للاتصالات القصيرة والاتصالات من نقطة إلى نقطة في شبكات المترو. من خلال الاستفادة من PAM4 ، يمكن للاكتشاف المباشر الآن نقل 100 جيجابت / ثانية ويمكنه الوصول إلى مسافات تصل إلى 80 كم مع الامتثال لمتطلبات نسبة الإشارة الضوئية إلى الضوضاء. مع الاستفادة من الحجم الصغير والبنية المبسطة والاستهلاك المنخفض ، يصبح نظام الاتصالات للكشف المباشر لتعديل الكثافة (IM / DD) هو الخيار المثالي للاتصال البصري قصير المسافة. وقد أدت التطورات التكنولوجية الحديثة إلى دفع الاكتشاف المباشر للتطبيق في شبكات مترو DCI.
التماسك مقابل الاكتشاف المباشر: أيهما أفضل؟
الآن بعد أن أصبح بالإمكان استخدام كل من الاكتشاف المتماسك والكشف المباشر لمركز بيانات 100G DCI ، أيهما أفضل لاستخدامه في 100G metro DCI؟ لتوضيح ذلك ، تمت مناقشة الاعتبارات التالية أدناه:
سعة الألياف:بالمقارنة مع الاكتشاف المباشر ، يمكن للاكتشاف المتماسك استخراج معلومات السعة والتردد والطور من الناقل البصري ، وبالتالي يمكنه تحقيق سعة ألياف أعلى بكثير في نفس النطاق الترددي.
بساطة:يستخدم الاكتشاف المتماسك معالج الإشارات الرقمية (DSP) الذي يمكنه تعويض تشتت الوضع اللوني والاستقطابي الكبير دون الحاجة إلى مكبرات الصوت الضوئية ومعوضات التشتت البصري المستخدمة في الاكتشاف المباشر ، والكشف المتماسك أكثر تحملاً لضعف الخط من الاكتشاف المباشر بسبب DSP ، مما يجعل تصميم الشبكة الضوئية للكشف المتماسك مبسطًا ومتماسكًا الاكتشاف أبسط بكثير من الاكتشاف المباشر.
كلفة:تتطلب شبكات الكشف المتماسكة دائرة متكاملة خاصة بالتطبيق ومعالجات إشارات رقمية لا تحتاج إلى الكشف المباشر عن الشبكات ، مما يعني أن الاكتشاف المباشر يتخلص من الكثير من التكاليف بسبب أجهزة الإرسال والاستقبال 100G بحيث تكون أكثر جاذبية من حيث التكلفة مقارنة مع الكشف المتماسك.
استهلاك الطاقة:إن الحاجة إلى مكونات بصرية إضافية بالإضافة إلى (DSP) في الكشف المتماسك لا ينتج عنه تكلفة أعلى فحسب ، بل يؤدي أيضًا إلى استهلاك طاقة أعلى. على العكس من ذلك ، فإن الاكتشاف المباشر يلغي DSP المتعطش للطاقة بحيث يتم استهلاك طاقة أقل من أنظمة الكشف المتماسكة.
مسافة:مع زيادة التقدم التكنولوجي ، يمكن للاكتشاف المباشر نقل 100G والوصول إلى مسافة تصل إلى 80 كم. بينما يمكن نشر الاكتشاف المتماسك في جميع أنحاء العالم ويمكن أن تصل مسافة الإرسال إلى آلاف الكيلومترات.
استنتاج
ليس هناك شك في أن هناك طلبًا كبيرًا على الاكتشاف المترابط في تطبيقات metro DCI ، ولكن لا يمكننا إنكار أن الاكتشاف المباشر يظهر بسرعة كطريقة مجدية اقتصاديًا في مترو DCI و 100 G المباشر للكشف عن تطبيقات DCI التي تتحدى هيمنة الاكتشاف المتماسك في هذا سوق. لذلك بينما تواجه خيارًا للاختيار من بينها ، قم بتحسين وتوازن هذه الاعتبارات المذكورة أعلاه.
